結晶場安定性エネルギーと分裂エネルギーの重要な違いは、結晶場安定性エネルギーが配位子の電子群エネルギーと等方性磁場の電子群エネルギーの差であることである。一方、結晶場分裂エネルギーは、配位子のd軌道間のエネルギー差である。

結晶場の安定エネルギーと分裂エネルギーは、結晶場の理論で使われる2つの用語です。結晶場理論（Crystal Field Theory: CFT）は、周囲の電荷分布による電子軌道の単純化の乱れを記述する化学的概念である。この理論は、遷移金属錯体の性質を説明するのに有効である。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. 結晶場安定化エネルギーとは 3. 結晶場分裂エネルギーとは 4. 横並び比較-結晶場安定化エネルギーと分裂エネルギーの表形式 5. まとめ

結晶場安定化エネルギーは何ですか？

結晶場安定化エネルギー（CFSE）は、配位子の電子群エネルギーと等方性磁場の電子群エネルギーとのエネルギー差である。配位子が金属の中心に近いと、配位子の電子と金属原子の電子の間に斥力が働く。その結果、配位子が金属原子に近づくと、金属原子のd軌道は2群に分かれる傾向がある。この2組の軌道エネルギー準位をegとt2gと呼び、この2組のエネルギー準位の差は結晶場安定化エネルギーに等しくなる。したがって、このエネルギー値は、配位子の電子と金属原子の電子の間の反発力の強さを説明するものである。

図01：2組のオービタルスプリット

結晶場の安定エネルギーに影響を与える要因として

1. リガンドの特性
2. 中心金属原子の特性
3. 配位錯体の幾何学
4. 中心金属原子の量子数

結晶場分裂エネルギーは何ですか？

結晶場分裂エネルギーは、配位子のd軌道間のエネルギー差である。別称として、配位子場分割エネルギーがある。結晶場の分割を表すのにギリシャ文字のΔを使用します。

図02：3連のオービタルスプリット

結晶場分裂では、中心金属原子のd軌道が2つ以上のエネルギー準位に分裂する傾向があり、配位子は金属原子に配位結合することができる。d軌道分裂エネルギー準位のエネルギー差は結晶場分裂エネルギーと呼ばれる。

結晶場安定化エネルギーとスプリットエネルギーの違い

結晶場の安定化エネルギーと分裂エネルギーは結晶場理論に属する。結晶場安定化エネルギーと分裂エネルギーの重要な違いは、結晶場安定化エネルギーが配位子の電子グループ化エネルギーと等方性磁場中の電子グループ化エネルギーの差であることである。しかし、結晶場分裂エネルギーは、配位子のd軌道間のエネルギー差である。

以下のインフォグラフィックは、結晶場の安定性と分裂エネルギーの違いをまとめたものです。

概要 - 結晶場安定化エネルギー vs. スプリットエネルギー

結晶場の安定エネルギーと分裂エネルギーは結晶場理論に属する。結晶場安定性と分裂エネルギーの重要な違いは、結晶場安定性エネルギーが配位子の電子配置と等方性磁場とのエネルギー差であることである。しかし、結晶場分裂エネルギーは、配位子のd軌道間のエネルギー差である。

引用

1 「結晶場安定化エネルギー」、ケミストリー・スクリプト、歌詞、2019年6月5日、こちらでご覧いただけます。ハリド、アムナ"Crystal Field Stabilization Energy", LinkedIn SlideShare, 11 March 2018, available here.Encyclopædia Britannica, 2304 Courtesy of Encyclopædia Britannica.ヘルマンスティーン、アンヌ＝マリー"Crystal Field Splitting Defined," ThoughtCo, 28 March 2019, available here.2 Khalid, Amna."Crystal Field Stabilization Energy" LinkedIn SlideShare, March 11, 2018, tr.「結晶場分裂エネルギー "Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 4 ヘルマン・スティーン、アンヌ＝マリー。"Crystal Field Split Definition," ThoughtCo, 28 Mar. 2019.